KR20010043928A - Gas manifold for uniform gas distribution and photochemistry - Google Patents

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피터 에이. 누트
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조셉 제이. 스위니
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Abstract

본 발명은 이온 종류의 생성없이, 단명 반응성 가스 종류를 RTP 챔버 내측으로 유동시키기 위한 시스템을 제공한다. 상기 RTP 챔버는 투명한 석영 창 조립체(18)를 포함한다. 상기 창 조립체는 상기 RTP 챔버내측에 있는 웨이퍼(8)와 대향하는 제 1 면을 가진다. 제 2 면(24)는 RTP 챔버의 외측에 있는 가열 램프 어레이(20)에 인접 위치된다. 창 측벽(26)은 원주 엣지에서 상기 제 1 및 제 2 면에 인접위치되어 이들 사이에 내측 챔버(28)를 제공한다. 복수의 채널(34)은 제 1 면을 통해 내측 챔버로부터 RTP 챔버의 내측으로 연장한다. 포트(30)는 내측 챔버와 공정 가스소스 사이를 소통시킨다. 상기 창 조립체는 또한 상기 내측 챔버와 대향하는 반응 표면(40)을 포함한다. 자외선 소스(46)는 창 조립체를 통해 흐르는 공정가스를 자외선으로 조사시킬 수 있게 위치되어 상기 자외선에 의해 공정가스의 화학성질을 변화시킨다. 반응성 가스 종류를 사용하는 공정은 자외선을 스위칭함으로써 신속하게 수행될 수 있다.The present invention provides a system for flowing short-lived reactive gas species into an RTP chamber without generation of ion species. The RTP chamber includes a transparent quartz window assembly 18. The window assembly has a first side opposite the wafer 8 inside the RTP chamber. The second face 24 is located adjacent to the heat lamp array 20 outside of the RTP chamber. Window sidewalls 26 are positioned adjacent the first and second faces at circumferential edges to provide an inner chamber 28 therebetween. The plurality of channels 34 extend from the inner chamber through the first face to the inside of the RTP chamber. The port 30 communicates between the inner chamber and the process gas source. The window assembly also includes a reaction surface 40 opposite the inner chamber. The ultraviolet source 46 is positioned to irradiate the process gas flowing through the window assembly with ultraviolet light, thereby changing the chemical properties of the process gas. The process using reactive gas species can be performed quickly by switching ultraviolet light.

Description

균일한 가스 분포와 광화학을 위한 가스 분기관 {GAS MANIFOLD FOR UNIFORM GAS DISTRIBUTION AND PHOTOCHEMISTRY}GAS MANIFOLD FOR UNIFORM GAS DISTRIBUTION AND PHOTOCHEMISTRY}

RTP 시스템은 반도체 칩 제작에 사용되어서, 반도체 웨이퍼 상의 표면 구조를 생성하거나, 화학적으로 변화시키거나, 에칭한다. 시스템의 한 형태에서, RTP 챔버는 때로 가스 샤워헤드(gas showerhead)로 지칭되는 가스 분기관을 포함하며, 이는 웨이퍼 표면의 위로 위치되어서 공정가스가 웨이퍼 표면으로 흐르게 한다. 가열 램프 어레이(heat lamp array)로부터의 복사 에너지는 상기 분기관을 통과하며, 이는 투명 수정으로 만들어질 수 있으며, 공정 중 웨이퍼를 가열한다. 사용된 공정가스는 챔버의 진공 포트를 통해 펌핑되어 나갈 수 있다.RTP systems are used in semiconductor chip fabrication to create, chemically change, or etch surface structures on semiconductor wafers. In one form of the system, the RTP chamber includes a gas branch, sometimes referred to as a gas showerhead, which is located above the wafer surface to allow process gas to flow to the wafer surface. Radiant energy from a heat lamp array passes through the branch tube, which can be made of transparent crystals and heats the wafer during the process. The used process gas can be pumped out through the vacuum port of the chamber.

종래의 가스 샤워헤드 시스템에선, 하나의 공정가스를 다른 것으로 완전히 교체하는 것은 일반적으로 수 분이 걸린다. 이 이유로, 웨이퍼의 표면에서 한 형태의 공정가스를 다른 것으로 빠르게 바꾸기가 상당히 어려우며, 신속히 바꾸는 것은 웨이퍼 표면 상에서 아주 얇은 층 또는 구조를 만들기에 바람직한 것이다. 일부 RTP 공정은 원자 종류(atomic species)와 같은 높은 반응성 종류를 사용한다. 종래의 시스템에서, 이들 종류는 예를 들어 전기 방전으로 RTP 시스템의 외부에서 생성된다. 이러한 방법에 의해 생성된 반응성 종류는 종래 샤워헤드 시스템으로는 웨이퍼에 도달하기 위해 긴 경로를 지나야 한다. 원자 종류는 또한 RTP 챔버 내에서 전기 방전에 의해 생성될 수 있으나, 웨이퍼 표면에 가까이 전기 방전을 사용하는 것은 웨이퍼 상에 형성되는 반도체 소자에 해로울 수 있는 플라즈마를 또한 생성한다.In conventional gas showerhead systems, the complete replacement of one process gas with another typically takes several minutes. For this reason, it is quite difficult to quickly change one type of process gas from one surface to another, which is desirable for making very thin layers or structures on the wafer surface. Some RTP processes use highly reactive species such as atomic species. In conventional systems, these types are produced outside of the RTP system, for example by electric discharge. The reactive species produced by this method must traverse long paths to reach the wafer with conventional showerhead systems. Atomic species can also be generated by electrical discharges in the RTP chamber, but using electrical discharges close to the wafer surface also creates a plasma that can be harmful to semiconductor devices formed on the wafer.

본 발명은 급속 열 공정(rapid thermal processing, RTP) 시스템에서 짧은 수명의 반응성 종류(short-lived reactive species)를 생성하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention is directed to a method and apparatus for generating short-lived reactive species in rapid thermal processing (RTP) systems.

도 1은 본 발명에 따른 빠른 열적 공정챔버 부분의 부분 단면의 개략도,1 is a schematic representation of a partial cross section of a fast thermal process chamber portion according to the present invention,

도 2는 도 1의 선 2-2를 따르는 부분 단면도,2 is a partial cross-sectional view along line 2-2 of FIG. 1,

도 3은 본 발명에 따른 또 다른 가스 분기관 어셈블리의 실시예를 나타내는 도 2와 유사한 부분 단면도,3 is a partial cross-sectional view similar to FIG. 2 showing an embodiment of another gas branch assembly according to the invention;

도 4는 가스 분기관 어셈블리의 제3 실시예를 나타내는 도 2 및 도 3과 유사한 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view similar to FIGS. 2 and 3 showing a third embodiment of a gas branch assembly.

본 발명의 한 특성에 따라, 공정챔버에서 반응성 가스를 생성하기 위한 장치는 내부 챔버를 제공하는 벽을 가지는 가스 분기관을 포함한다. 작업 소재(work piece)를 마주보는 측면과, 내부 챔버를 마주보는 다른 측면과, 내부 챔버에서 작업 소재를 마주보는 측면으로 연장하는 다수의 채널을 제1 벽은 포함한다. 가스 분기관은 또한 가스 소스를 내부 챔버와 연결하기 위한 포트를 포함해서, 포트를 통해 내부 챔버로 흐르는 가스가 채널을 통해 작업 소재의 표면으로 흐르게 한다. 자외선 소스가 구성되고 배치되어서, 가스 분기관을 통해 흐르는 가스를 조사해서, 가스의 화학조성을 변화시킨다. 가스 분기관은 내부 챔버를 마주보는 반사 표면을 포함해서, 자외선을 반사할 수 있다.According to one aspect of the invention, an apparatus for producing a reactive gas in a process chamber includes a gas branch having a wall that provides an inner chamber. The first wall includes a side facing the work piece, another side facing the inner chamber, and a plurality of channels extending from the inner chamber to the side facing the workpiece. The gas branch also includes a port for connecting the gas source with the inner chamber, such that gas flowing through the port into the inner chamber flows through the channel to the surface of the work piece. An ultraviolet source is constructed and arranged so that the gas flowing through the gas branch pipe is irradiated to change the chemical composition of the gas. The gas branch includes a reflective surface facing the inner chamber, which can reflect ultraviolet light.

가스 분기관의 벽은 투명 수정으로 형성된 창을 포함할 수 있다. 제2 벽이 제1 벽과 인접한 가열 램프 어레이와 떨어져서 배치될 수 있으며, 측벽이 제1 벽과 제2 벽과 그 주변 단부에서 결합된다. 자외선 소스가 구성되고 배치되어, 측벽의 창 영역을 통해 내부 챔버의 가스를 조사하며, 자외선은 제1 및 제2 벽 사이로 진행한다.The wall of the gas branch can comprise a window formed of transparent crystals. The second wall may be disposed away from the array of heat lamps adjacent to the first wall and the sidewalls are joined at the first and second walls and their peripheral ends. An ultraviolet source is constructed and arranged to irradiate gas in the inner chamber through the window region of the sidewall, with the ultraviolet light propagating between the first and second walls.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 공정챔버 내에 위치된 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 빠른 열적 공정챔버는 투명한 창을 포함한다. 이 창은, 공정챔버 내부의 웨이퍼를 마주보는 제1 패인(pane)과, 공정챔버의 외부 상에 가열 램프 어레이에 인접한 제2 패인과, 제1 패인과 제2 패인을 그 주변 단부에서 결합하여 내부 챔버를 제공하는 창 측벽과, 제1 패인을 통해 내부 챔버에서 공정챔버의 내부로 연장하는 다수의 채널과, 내부 챔버와 공정가스 소스를 통하게 하는 포트와, 내부 챔버를 마주보는 반사 표면을 포함한다. 자외선 소스가 위치되어, 창을 통해 흐르는 공정 가스를 자외선으로 조사해서, 자외선이 공정 가스의 화학성분을 변화시킨다. 자외선 소스는 제1 및 제2 패인에 평행하게 자외선을 진행시키며 내부 챔버로 향하게 해서, 자외선이 반사 표면에서 다수의 다른 방향으로 내부 챔버 내에서 반사된다.According to another aspect of the invention, a rapid thermal process chamber for processing a semiconductor wafer located in a process chamber includes a transparent window. The window combines a first pane facing the wafer inside the process chamber, a second pane adjacent to the heating lamp array on the outside of the process chamber, and a first pane and a second pane at their peripheral ends. A window sidewall providing an inner chamber, a plurality of channels extending from the inner chamber into the process chamber through the first pane, a port through the inner chamber and the process gas source, and a reflective surface facing the inner chamber; do. An ultraviolet source is positioned so that the process gas flowing through the window is irradiated with ultraviolet light, which changes the chemical composition of the process gas. The ultraviolet source propagates the ultraviolet light parallel to the first and second panes and directs the inner chamber so that the ultraviolet light is reflected in the inner chamber in a number of different directions at the reflective surface.

가스 분기관과 공정챔버에서, 자외선 소스는 자외선 램프, 수은 방전 램프, 자외선 레이저 중 하나를 포함할 수 있다. 자외선 소스는 또한, 조사를 켜거나 끄기 위한 제어기와, 자외선이 자외선 소스에서 창 측벽의 투명 창 영역을 통해 내부 챔버로 향하게 하는 광학 소자를 포함한다. 자외선 소스가 레이저인 경우, 제어기는 레이저에 의해 제공되는 자외선의 파장을 변화시킬 수 있는 튜너를 포함할 수 있다.In the gas branch and the process chamber, the ultraviolet source may comprise one of an ultraviolet lamp, a mercury discharge lamp and an ultraviolet laser. The ultraviolet source also includes a controller for turning the illumination on or off and an optical element that directs the ultraviolet light from the ultraviolet source to the inner chamber through the transparent window area of the window sidewall. If the ultraviolet source is a laser, the controller can include a tuner that can change the wavelength of the ultraviolet light provided by the laser.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 반도체 공정챔버에서 반도체 웨이퍼의 처리 방법은, 프리커서 가스 종류(precursor gas species)의 가스 분기관으로의 유동을 제공하는 단계와, 이 프리커서 가스 종류를 자외선으로 가스 분기관에서 조사하는 단계와, 여기서 자외선은 프리커서 가스 종류와 반응하여 제품 가스 종류(product gas species)를 생성하며, 이 제품 가스 종류를 분기관의 다수의 구멍을 통해 공정챔버의 웨이퍼를 향해 흐르게 하는 단계를 포함한다. 상기 조사하는 것은 자외선을 분기관의 반사 표면에서 반사시키는 것을 포함해서, 자외선이 가스 분기관을 한번 이상 지나게 할 수 있어서, 프리커서 가스 종류와의 반응을 증가시킨다. 상기 공정은 상기 조사를 제어함으로써 제어될 수 있다.According to yet another aspect of the invention, a method of processing a semiconductor wafer in a semiconductor processing chamber comprises providing a flow of precursor gas species to a gas branch and converting the precursor gas species to ultraviolet light. Irradiating at the gas branch, where the ultraviolet light reacts with the precursor gas species to produce product gas species, which are directed through a plurality of holes in the branch to the wafer in the process chamber. Flowing steps. The irradiating includes reflecting the ultraviolet light at the reflecting surface of the branch pipe, which allows the ultraviolet light to pass through the gas branch pipe more than once, thereby increasing the reaction with the precursor gas species. The process can be controlled by controlling the irradiation.

상기 가스 분기관은 투명 창을 포함하며, 상기 방법은 가열 램프 어레이에서 창을 통해 복사 에너지를 가하여 웨이퍼를 가열하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.The gas branch includes a transparent window, and the method may further comprise heating the wafer by applying radiant energy through the window in a heat lamp array.

상기 제품 가스 종류는, 비이온성이고 프리커서 가스 종류보다 더 반응성을 일반적으로 가지며, 산화질소, 오존, 원자 종류, 또는 프리커서 가스 종류를 자외선으로 조사하여 생성될 수 있는 다른 가스 종류를 포함할 수 있다. 상기 제품 가스 종류는 약 1분 또는 그 이하의 반감기를 가지는 반응 가스 종류일 수 있다.The product gas species are nonionic and generally more reactive than the precursor gas species, and may include nitric oxide, ozone, atomic species, or other gas species that can be generated by irradiating the precursor gas species with ultraviolet light. have. The product gas type may be a reaction gas type having a half life of about 1 minute or less.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 반도체 공정챔버에서 공정을 제어하기 위한 방법은, 제1 가스를 가스 분기관의 내부 챔버 내로 흐르게 하고 분기관의 구멍을 통해 공정챔버 내의 웨이퍼로 흐르게 하는 단계와, 자외선 소스를 제어해서 가스 분기관 내의 제1 가스를 자외선으로 조사하는 단계와, 여기서 자외선은 제1 가스와 반응하여 비이온성 종류를 포함하는 제2 가스를 생성하며, 제2 가스를 구멍을 통해 반도체 웨이퍼로 흐르게 하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 자외선 소스를 제어함에 의해 가스 분기관 내의 제1 가스를 조사하는 것을 멈추기 위해 제2 가스의 유동을 멈추는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 상기 방법은 가스 분기관을 통해 웨이퍼 상에 복사 에너지를 가하여 웨이퍼를 가열하는 것을 또한 포함할 수 있다.According to yet another aspect of the invention, a method for controlling a process in a semiconductor process chamber comprises flowing a first gas into an inner chamber of a gas branch and through a hole in the branch to a wafer in the process chamber; Controlling the ultraviolet source to irradiate the first gas in the gas branch with ultraviolet light, wherein the ultraviolet light reacts with the first gas to produce a second gas comprising a nonionic species, the second gas passing through the semiconductor Flowing to the wafer. The method may further comprise stopping the flow of the second gas to stop irradiating the first gas in the gas branch by controlling the ultraviolet source. The method may also include heating the wafer by applying radiant energy on the wafer through a gas branch.

본 발명의 이점은, 덜 위험하고 덜 반응성을 가지며 더 오랜 수명의 프리커서로부터, 원자 종류를 포함해서 높은 반응성의 화학 종류를 생성하기 위한 웨이퍼 처리 방법 및 장치를 제공한다는 것이다. 본 발명의 또 다른 이점은 상기 공정이 이온성 종류를 생성하지 않으며, 따라서 웨이퍼 상에 형성된 반도체 소자가 이러한 종류로 손상받을 위험을 줄인다는 것이다.It is an advantage of the present invention to provide a wafer processing method and apparatus for generating high reactive chemical species, including atomic species, from less dangerous, less reactive and longer lifetime precursors. Another advantage of the present invention is that the process does not produce ionic species, thus reducing the risk of damaging a semiconductor device formed on the wafer.

본 발명에 의해 형성된 많은 반응성 종류는 수명이 짧으며, 따라서 처리 또는 저장 문제를 발생시키지 않는다. 수명이 짧은 종류는 충분히 많은 양으로 생성되고 웨이퍼의 표면으로 이송될 수 있어서, 더 빠른 공정이 가능하게 한다. 가스 분기관 내에서 자외선을 다중 반사시킴으로써, 프리커서 가스 종류는 같은 소스로부터 가능한 것보다 더 높은 강도의 자외선 복사에 노출된다. 이는 다중 반사를 사용하지 않는 시스템보다 더 적은 시간에 더 많은 양의 반응성 제품 가스 종류를 생성한다. 본 발명에 의한 수명이 짧은 종류를 처리할 경우, 자외선을 켜거나 끄는 것은 종래 시스템에 의해 얻어지는 것보다 훨씬 짧은 시간에 반응성 종류의 웨이퍼로의 유동을 시작하고 끝나게 하며, 이 특성은 정확한 공정 제어와 공정 사이의 빠른 전환을 가능하게 한다.Many reactive species formed by the present invention have a short lifespan and therefore do not cause processing or storage problems. Short-lived varieties can be produced in sufficiently large quantities and transferred to the surface of the wafer, allowing for faster processing. By multiple reflection of ultraviolet light in the gas branch, the precursor gas species is exposed to higher intensity ultraviolet radiation than is possible from the same source. This produces more reactive product gas species in less time than systems that do not use multiple reflections. When dealing with short-lived varieties of the present invention, turning on or turning off the ultraviolet light starts and ends the flow to the reactive-type wafers in a much shorter time than that obtained by conventional systems, which is precisely due to accurate process control and It allows for a quick transition between processes.

도 1을 참조하면, 빠른 열적 공정챔버(2)는 단부 링(6)을 지지하는 수정 실린더(4)를 포함하며, 이는 그 주변 단부를 따라 반도체 웨이퍼(8)를 지지한다. 상기 도면은 그 축척에 의한 것이 아니며, 본 발명의 특성을 가장 잘 나타내기 위해 그려진 것이다. 실린더(4)는 베이링 어셈블리(10)에 의해 공정챔버(2)의 벽에서 회전 가능하게 지지되어 있다. 실린더(4) 상에 장착된 자석(12)은 공정챔버(2)의 벽을 통해 연장하며, 이는 회전식으로 구동되는 드라이브 링(16) 상에 장착된 자석(14)과 연결된다. 회전하는 드라이브 링(16)은 실린더(4)와 웨이퍼(8)가 회전되게 한다. 자기적 결합은 진공 밀봉된 드라이브 어셈블리의 필요를 없앤다.Referring to FIG. 1, the rapid thermal process chamber 2 comprises a quartz cylinder 4 supporting an end ring 6, which supports the semiconductor wafer 8 along its peripheral end. The drawings are not to scale and are drawn to best illustrate the nature of the invention. The cylinder 4 is rotatably supported on the wall of the process chamber 2 by the bearing assembly 10. The magnet 12 mounted on the cylinder 4 extends through the wall of the process chamber 2, which is connected with the magnet 14 mounted on the drive ring 16 which is rotationally driven. Rotating drive ring 16 causes cylinder 4 and wafer 8 to rotate. Magnetic coupling eliminates the need for a vacuum sealed drive assembly.

도 2를 참조하면, 가스 분기관 어셈블리(17)가 웨이퍼(8) 바로 위에 위치된다. 가스 분기관 어셈블리(17)는 투명하고 실질적으로 실린더 형이며 융합된 수정 창(18)을 포함한다. 이 창(18)의 반대편으로 공정챔버(2)의 외부에는 램프 어레이(20)가 있으며, 이는 복사 에너지로 웨이퍼(8)를 가열한다. 도 1 및 도 2에 나타낸 실시예에서, 가스 분기관 어셈블리(17)는 램프 어레이(20)에 의해 탭(tabs)(도시되지 않음)으로 지지되어 있다. 오링(O-ring, 19)이 창(18)과 공정챔버(2)의 벽 사이의 밀봉을 제공한다. 다른 배치가 사용되어서 가스 분기관 어셈블리(17)를 램프 어레이(20)와 웨이퍼(8) 사이에서 지지할 수 있다.Referring to FIG. 2, a gas branch assembly 17 is positioned directly above the wafer 8. The gas branch assembly 17 includes a transparent, substantially cylindrical, fused quartz window 18. Opposite this window 18 is a lamp array 20 outside the process chamber 2, which heats the wafer 8 with radiant energy. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the gas branch assembly 17 is supported by tabs (not shown) by the lamp array 20. An O-ring 19 provides a seal between the window 18 and the wall of the process chamber 2. Other arrangements may be used to support the gas branch assembly 17 between the lamp array 20 and the wafer 8.

창(18)은 하부 패인(22)과 상부 패인(24)을 포함하며, 이는 그 주변 단부에서 창 측벽(26)에 의해 결합되어 있다. 상기 패인(22, 24)은 작은 간극에 의해 분리되어서, 그 사이에 내부 챔버(28)를 제공한다. 창(18)의 중심 근방에 위치된 2개의 포스트(27)는 패인(22, 24) 사이에 추가의 구조적 지지를 제공한다.The window 18 includes a lower pane 22 and an upper pane 24, which are joined by window sidewalls 26 at their peripheral ends. The panes 22, 24 are separated by small gaps, providing an inner chamber 28 therebetween. Two posts 27 located near the center of the window 18 provide additional structural support between the panes 22, 24.

공정가스 소스(29)는 창 측벽(29)의 가스 입구(30)(도시되지 않음)와 연결되어 있다. 공정가스(32)는 입구(30)를 통해 내부 챔버(28)로 흐른다. 도 2가 단일 가스 입구(30)의 실시예를 나타내고 있으나, 창(18)은 하나 이상의 가스 입구(30)를 포함할 수 있다. 36(36) 작은 채널(34)은 각각 하부 패인(22)을 통해 연장된다. 공정가스(32)는 내부 챔버(28)에서 채널(34)를 통해 직각으로 웨이퍼 표면(36)을 향해 흐른다. 웨이퍼가 드라이브 링(16)으로의 자기적 결합에 의해 회전되면, 공정가스(32)는 웨이퍼 표면(36)을 통해 균일하게 분포된다.Process gas source 29 is connected to a gas inlet 30 (not shown) of window sidewall 29. Process gas 32 flows through the inlet 30 into the inner chamber 28. 2 illustrates an embodiment of a single gas inlet 30, the window 18 may include one or more gas inlets 30. 36 36 small channels 34 each extend through the lower pane 22. Process gas 32 flows toward the wafer surface 36 at right angles through the channel 34 in the inner chamber 28. When the wafer is rotated by magnetic coupling to the drive ring 16, the process gas 32 is uniformly distributed through the wafer surface 36.

가스 분기관 어셈블리(17)는 또한 창 측벽(26)을 실질적으로 둘러싸는 메탈링(38)을 포함한다. 메탈링(38)은 잘 마무리된 반사 표면(40)을 가지며, 이는 창 측벽(26)의 외부를 마주보며, 내부 챔버(28)를 마주본다. 슬롯(31)이 가스 입구(30)를 위해 메탈링(28)에 형성된다. 메탈링(38)은 입구(42)를 포함하며, 이를 통해 자외선 소스(46)에 의해 생성된 자외선(44)이 창 측벽(26)의 창 영역(48)을 통해 내부 챔버(28)로 향한다. 창 영역(48)은 평평한 면(50, 52)을 포함하며, 창 측벽(26)의 나머지 부분보다 얇다.The gas branch assembly 17 also includes a metal ring 38 substantially surrounding the window sidewall 26. The metal ring 38 has a well finished reflective surface 40 which faces the outside of the window sidewall 26 and faces the inner chamber 28. Slots 31 are formed in the metal ring 28 for the gas inlet 30. The metal ring 38 includes an inlet 42 through which the ultraviolet rays 44 generated by the ultraviolet source 46 are directed through the window region 48 of the window sidewall 26 to the inner chamber 28. . Window area 48 includes flat surfaces 50, 52 and is thinner than the rest of window sidewall 26.

자외선 소스(46)는 광학 소자(54)와 사용되어서, 자외선(44)이 창 영역(48)으로 조사되게 할 수 있다. 기술된 실시예에서, 광학 소자(54)는, 자외선 소스(46)와 메탈링(38) 사이를 연결하는 직사각형 스테인레스 스틸 튜브(60)를 포함한다. 상기 튜브(60)는 잘 마무리 처리된 내부 반사 표면(62)을 가지며, 이는 자외선(44)을 창 영역(48)을 통해 내부 챔버(28)로 패인(22, 24)와 또한 웨이퍼(8)에 평행한 평면으로 향하게 한다. 자외선(44)은 내부 챔버(28)를 상기 평면 내에서 여러 다양한 각도로 진입한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 내부 챔버(28)로 진입하는 자외선(44)은 반사 표면(40)에서 다중 반사(예를 들어, 44', 44", 44"')를 해서, 각 반사에서 방향과 경로를 달리한다. 자외선(44)은 반사 표면(40)에서의 반사에 의해 창(18)을 한번 이상 또는 수 차례 통과할 수 있다.Ultraviolet light source 46 may be used with optical element 54 to cause ultraviolet light 44 to irradiate window area 48. In the described embodiment, the optical element 54 comprises a rectangular stainless steel tube 60 connecting between the ultraviolet source 46 and the metal ring 38. The tube 60 has a well-finished internal reflective surface 62, which allows ultraviolet rays 44 to penetrate the interior chamber 28 through the window region 48 and also the wafer 8. Orient in a plane parallel to. Ultraviolet 44 enters the inner chamber 28 at various angles within the plane. As shown in FIG. 2, ultraviolet light 44 entering the inner chamber 28 causes multiple reflections (eg, 44 ′, 44 ″, 44 ″ ′) at the reflective surface 40, resulting in each reflection. Different directions and paths. Ultraviolet 44 may pass through window 18 more than once or several times by reflection at reflective surface 40.

자외선(44)은 공정가스(32)를 변화시킬 수 있으며, 이는 프리커서 가스 종류에서 다른 그리고 더 큰 반응성의 제품 종류로의 변화일 수 있다. 다중 반사는 내부 챔버(28) 내의 공정가스(32)의 분자와의 반응을 증가시키며, 따라서 제품 종류의 생성을 증가시킨다. 프리커서는 제품 종류보다 덜 독성을 가지고, 덜 불안정하며, 덜 부식성을 가져서, 저장하고 처리하기에 더 용이하다. 예를 들어,Ultraviolet 44 may change process gas 32, which may be a change from precursor gas species to other and more reactive product species. Multiple reflections increase the reaction of molecules with process gas 32 in the inner chamber 28, thus increasing the production of product species. Precursors are less toxic, less unstable, and less corrosive than product types, and are easier to store and handle. E.g,

N2O + ħυ--＞ NO + O (산화질소)N 2 O + ħυ-> NO + O (nitrogen oxide)

2O2+ ħυ--＞ O3+ O (오존)2O 2 + ħυ-> O 3 + O (ozone)

CF2Cl2+ ħυ--＞ Cl + CF2Cl (원자 염소(atomic chlorine))CF 2 Cl 2 + ħυ-> Cl + CF 2 Cl (atomic chlorine)

N2+ ħυ--＞ N + N (원자 질소)N 2 + ħυ-> N + N (atomic nitrogen)

CF4+ ħυ--＞ F + CF3(원자 불소)CF 4 + ħυ-> F + CF 3 (atomic fluorine)

또한, 본 발명은 원자 산소 및 원자 수소와 같은 다른 원자 종류를 만들고, 다른 분자 종류를 만들기 위해 사용될 수 있다. 상기 공정은 여느 이온 종류를 만들지 않고 제품 종류를 만든다. 제품 종류가 일반적으로 수명이 짧으나, 그 중 많은 종류가 약 1분 또는 그 이하의 반감기를 가져서, 상당한 양의 제품 종류가 채널(34)을 통해 웨이퍼 표면(36)으로 흐른다.In addition, the present invention can be used to make other atomic types, such as atomic oxygen and atomic hydrogen, and to make other molecular types. The process produces product species without making any ion species. Although product types generally have a short lifespan, many of them have half-lives of about one minute or less, such that a significant amount of product flows through the channel 34 to the wafer surface 36.

제품 종류가 빠르게 흩어지는 높은 반응성 종류이면, 제어기(56)를 사용하여 자외선(44)을 켜거나 끔으로써 웨이퍼 표면(16) 상의 반응이 빠르게 켜지거나 꺼질 수 있다. 제어기(56)는 자외선 소스(46)에 직접 연결된 전자 스위치(56A)를 포함할 수 있거나, 이 전자 스위치(56A)는 예를 들어 창(18)으로 진입하는 자외선(44)의 경로 상에 놓이는 회전 가능한 거울(도시되지 않음)과 같은 광학 소자(54)의 일부를 형성하는 물리적 스위치에 연결될 수 있다.If the product species is a highly reactive species that quickly dissipates, the reaction on the wafer surface 16 can be quickly turned on or off by turning the ultraviolet light 44 on or off using the controller 56. The controller 56 may include an electronic switch 56A directly connected to the ultraviolet source 46, which electronic switch 56A may, for example, be placed on the path of ultraviolet light 44 entering the window 18. And may be connected to a physical switch that forms part of an optical element 54, such as a rotatable mirror (not shown).

상기 자외선 소스(46)는, 선택된 공정을 위해 하나 이상의 선택된 종류를 생성하기 위해 유용한 파장과 강도의 자외선을 생성하기 위한 자외선 소스를 포함할 수 있다. 자외선 소스(46)는 자외선 램프, 수은(Hg) 증기 방전 램프, 또는 자외선 레이저를 포함할 수 있다. 일부 자외선 레이저는 빛의 다른 파장을 생성하기 위해 조절될 수 있으며, 이는 다른 프리커서 가스로부터 다른 제품 종류를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 선택된 프리커서 가스로부터 바람직한 반응성 제품 종류의 생성을 최대한으로 하도록 튜닝된 파장을 사용하려 할 것이다. 튜닝 회로(56B)는 제어기(56)에 포함될 수 있다. 반응성 제품 종류가 생성되고 웨이퍼(8)의 표면(36)으로 이송되는 속도는 여러 요인에 의하며, 이는 내부 챔버(28) 내의 자외선(44)의 강도와, 내부 챔버(28) 내에서 공정가스(32)의 머무는 시간, 가스 유동속도와 반응성 종류의 반감기 등을 포함한다. 일반적으로, 공정 변수는 경험적으로 정해진다.The ultraviolet source 46 may include an ultraviolet source for generating ultraviolet light of a wavelength and intensity useful for generating one or more selected species for the selected process. The ultraviolet source 46 may comprise an ultraviolet lamp, a mercury (Hg) vapor discharge lamp, or an ultraviolet laser. Some ultraviolet lasers can be adjusted to produce different wavelengths of light, which can be used to generate different product types from different precursor gases. In general, one would want to use a tuned wavelength to maximize the generation of the desired reactive product species from the selected precursor gas. Tuning circuit 56B may be included in controller 56. The rate at which reactive product species are produced and transferred to the surface 36 of the wafer 8 is dependent on a number of factors, including the intensity of the ultraviolet 44 in the inner chamber 28 and the process gases in the inner chamber 28. 32) residence times, gas flow rates and half-lives of reactive species. In general, process variables are empirically determined.

도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 창(18)이 예를 들어 NSGOZ 또는 GE 214와 같은 깨끗한 융합된 수정으로 형성되어 있다. 창 측벽(26)은 약 13.68 인치(347mm)의 외부 직경과 약 0.5 인치(12.6mm)의 두께를 가진다. 하부 패인(22)은 약 0.08 인치(2mm) 두께이고, 상부 패인(24)은 약 0.08 인치(2mm) 두께이며, 간극(28)은 약 0.08 인치(2mm)이다. 창 영역(48)은 창 측벽(26)을 따라 약 1.6 인치(40mm)의 폭을 가지고, 약 0.25 인치(8.2mm)의 두께를 가진다. 약 0.062 인치(1.6mm)의 직경을 각각 가지는 채널(34)은, 1.732 인치(44mm), 3.465 인치(88mm), 4.221 인치(107mm), 6.063 인치(153mm), 6.933 인치(176mm) 및 8.666 인치(220mm)의 직경을 가지는 6개의 동심원 볼트 원 상의 창(18)의 3개의 균일하게 떨어진 대각선 상에 위치된다. 지지 포스트는 각각 0.08 인치(2mm)의 직경을 가지며, 0.84 인치(21mm) 볼트 원 상에 위치된다. 가스 피드스루(gas feed-through, 30)는 0.078 인치(2mm) 직경 중앙 채널을 가진다. 메탈링(38)은 잘 마무리된 내부 반사 표면(40)과 함께 스테인레스 스틸로 만들어진다. 웨이퍼(16)는 창(18) 아래로 약 0.15-0.3 인치(4-8 mm)에 위치된다.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the window 18 is formed of a clean fused crystal, for example NSGOZ or GE 214. Window sidewall 26 has an outer diameter of about 13.68 inches (347 mm) and a thickness of about 0.5 inches (12.6 mm). The lower pane 22 is about 0.08 inches (2 mm) thick, the upper pane 24 is about 0.08 inches (2 mm) thick, and the gap 28 is about 0.08 inches (2 mm). Window area 48 has a width of about 1.6 inches (40 mm) along window sidewall 26 and has a thickness of about 0.25 inches (8.2 mm). Channels 34, each having a diameter of about 0.062 inches (1.6 mm), are 1.732 inches (44 mm), 3.465 inches (88 mm), 4.221 inches (107 mm), 6.063 inches (153 mm), 6.933 inches (176 mm), and 8.666 inches It is located on three evenly spaced diagonals of window 18 on six concentric bolt circles having a diameter of (220 mm). The support posts each have a diameter of 0.08 inch (2 mm) and are located on a 0.84 inch (21 mm) bolt circle. Gas feed-through 30 has a 0.078 inch (2 mm) diameter central channel. The metal ring 38 is made of stainless steel with a well finished internal reflective surface 40. The wafer 16 is positioned about 0.15-0.3 inches (4-8 mm) below the window 18.

자외선 소스(46)와 광학 소자(54)는 공정챔버(10)의 외부에 일반적으로 위치되며, 여기서 용이하게 사용될 수 있으며, 거친 공정 환경으로부터 보호될 수 있다. 광학 소자(54)는 적합한 수단 또는 이 수단들의 조합을 포함할 수 있어서, 자외선(44)을 자외선 소스(46)에서 내부 챔버(28)로 진행시킬 수 있으며, 예를 들어 광섬유 소자, 렌즈, 고정 및 이동 가능한 거울, 창 등이다. 자외선(44) 빔이 만들어져서 창 영역(48)으로 직접적으로 비칠 수 있으면 광학 소자(54)는 모두 제거될 수 있다.The ultraviolet source 46 and the optical element 54 are generally located outside of the process chamber 10 and can be readily used here and can be protected from harsh process environments. The optical element 54 may comprise suitable means or a combination of means such that ultraviolet light 44 may travel from the ultraviolet source 46 to the internal chamber 28, for example optical fiber elements, lenses, fixed And movable mirrors, windows and the like. The optical element 54 can all be removed if an ultraviolet 44 beam can be made and shined directly into the window area 48.

가스 분기관 어셈블리(102)의 또 다른 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 창 측벽(126) 상의 메탈 코팅(metallic coating, 138)이 반사 표면(140)을 제공한다. 메탈 코팅(138)은, 예를 들어 증기 증착(evaporative deposition), 스퍼터 증착(sputter deposition), 또는 다른 메탈 코팅 기술에 의해 창 상에 직접 증착될 수 있다. 이 실시예의 광학 소자(154)는 광섬유 소자(160)를 포함하며, 이는 조절할 수 있는 레이저 자외선 소스(146)에서 메탈 코팅(138)의 구멍(170)을 통해 자외선(144)의 빔을 지나게 한다. 상기 빔은 비대각 코드(non-diagonal chord, 118)를 따라 창(118) 내부로 진행되어서, 내부 챔버(128) 내의 반사와 프리커서 가스 분자와의 반응을 증가시킨다.In another embodiment of the gas branch assembly 102, as shown in FIG. 3, a metallic coating 138 on the window sidewall 126 provides a reflective surface 140. The metal coating 138 may be deposited directly on the window, for example by evaporative deposition, sputter deposition, or other metal coating techniques. Optical element 154 of this embodiment includes optical fiber element 160, which passes a beam of ultraviolet 144 through aperture 170 of metal coating 138 in an adjustable laser ultraviolet source 146. . The beam travels inside the window 118 along a non-diagonal chord 118, increasing the reaction of the precursor gas molecules with the reflection in the inner chamber 128.

도 4를 참조하면, 가스 분기관 어셈블리(202)의 또 다른 실시예는 창(218)의 하부 패인(222)의 구멍(234)의 패턴을 포함하며, 이는 도 2를 참조하여 상기 기술한 패턴과 유사하다. 가스 입구(230)는 공정가스의 창(218)으로의 유동을 가능하게 한다. 이 실시예에서, 메탈 코팅(238)은 창 측벽(226)의 내부 표면 상에 반사 표면(240)을 제공한다. 반사 표면(240)의 구멍(270)은 자외선(244)이 광섬유 커플링(fiber optic coupling, 260)을 통해 내부 창(218)으로 들어오게 한다. 이 실시예는 또한 빛 굴절 광학소자(274)를 포함하며, 이는 자외선(244)을 오프 대각(off-diagonal) 방향으로 향하게 해서, 내부 챔버(228) 내의 반사를 증가시킨다. 빛 굴절 광학소자(274)는 프리즘, 프레넬 렌즈(fresnel lens) 등이 될 수 있다. 창(218)을 실질적으로 둘러싸는 메탈링(276)은 창(218)을 제 위치에 있게 지지하도록 도울 수 있다. 메탈링(276)은 광흡수 내부 코팅을 가져서, 빗나간 자외선이 가스 입구(230)와 광섬유 장치(fiber optic fitting, 260)의 영역에서 새어나오는 것을 방지하는 것을 돕는다.Referring to FIG. 4, another embodiment of the gas branch assembly 202 includes a pattern of holes 234 in the lower pane 222 of the window 218, which is the pattern described above with reference to FIG. 2. Similar to Gas inlet 230 allows flow of process gas to window 218. In this embodiment, metal coating 238 provides a reflective surface 240 on the inner surface of window sidewall 226. The aperture 270 of the reflective surface 240 allows ultraviolet light 244 to enter the interior window 218 through fiber optic coupling 260. This embodiment also includes light refracting optics 274, which directs ultraviolet light 244 in the off-diagonal direction, increasing reflection in the inner chamber 228. The light refracting optical element 274 may be a prism, a fresnel lens, or the like. The metal ring 276 substantially surrounding the window 218 may help support the window 218 in place. The metal ring 276 has a light absorbing inner coating to help prevent the escaped ultraviolet light from leaking out of the area of the gas inlet 230 and the fiber optic fitting 260.

가스 분기관 어셈블리는 기술된 실시예에서 사용된 것과 다른 본 발명에 따른 치수와 물질로 만들어질 수 있다. 창의 하부 패인의 채널의 수와 이 채널의 배치는, 반응성 공정가스가 지향되는 작업 소재의 형태와 치수에 맞게 변경될 수 있다.The gas branch assembly can be made of dimensions and materials according to the present invention other than those used in the described embodiments. The number of channels in the lower pane of the window and the arrangement of these channels can be varied to suit the shape and dimensions of the workpiece to which the reactive process gas is directed.

다른 실시예는 청구항의 취지에 부합된다.Other embodiments are in accordance with the spirit of the claims.

Claims (25)

공정챔버에서 반응성 공정가스를 생성하기 위한 장치로서,An apparatus for producing a reactive process gas in a process chamber, 내부 챔버를 제공하는 벽들을 포함하는 가스 분기관으로, 제1 벽은 작업 소재를 마주보는 측면과 내부 챔버를 마주보는 다른 측면을 포함하며, 다수의 채널이 상기 내부 챔버에서 작업 소재를 마주보는 측면으로 연장하며, 상기 가스 분기관은 또한 가스 소스를 내부 챔버와 연결하기 위한 포트를 포함해서, 상기 포트를 통해 내부 챔버로 흐르는 가스가 채널을 통해 작업 소재로 흐르는 가스 분기관과;A gas manifold comprising walls providing an inner chamber, the first wall comprising a side facing the work material and another side facing the inner chamber, the plurality of channels facing the work material in the inner chamber. And a gas branch pipe further comprising a port for connecting a gas source to the inner chamber, the gas branch pipe through which the gas flowing into the inner chamber flows through the channel to the work material; 상기 가스 분기관을 통해 흐르는 가스를 조사하기 위해 설치된 자외선 소스를 포함하는 장치.And an ultraviolet source installed to irradiate gas flowing through the gas branch pipe. 제 1항에 있어서, 자외선을 반사시키기 위해 내부 챔버를 마주보는 반사 표면을 상기 가스 분기관을 더 포함하는 장치.10. The apparatus of claim 1, further comprising the gas diverge with a reflective surface facing an inner chamber for reflecting ultraviolet light. 제 2항에 있어서, 상기 가스 분기관의 벽들은 투명 수정(quartz)으로 형성된 창과, 제1 벽과 인접한 가열 램프 어레이에서 떨어져 있는 제2 벽과, 그 주변 단부에서 제1 및 제2 벽과 결합하는 측벽을 포함하는 장치.3. The wall of claim 2 wherein the walls of the gas branch are combined with a window formed of transparent quartz, a second wall away from the array of heat lamps adjacent to the first wall, and a first and second wall at its peripheral end. Apparatus comprising a side wall to. 제 3항에 있어서, 자외선 소스가 구성되고 설치되어서, 측벽에서 창 영역을 통해 내부 챔버의 가스를 조사하고, 상기 자외선은 제1 및 제2 벽 사이로 조사되는 장치.4. The apparatus of claim 3, wherein an ultraviolet source is constructed and installed to irradiate gas in the inner chamber through the window area at the sidewalls, wherein the ultraviolet radiation is irradiated between the first and second walls. 제 2항에 있어서, 자외선 소스에 의해 제공되는 자외선의 파장을 변화시킬 수 있는 제어기를 상기 자외선 소스가 포함하는 장치.3. The apparatus of claim 2, wherein said ultraviolet source comprises a controller capable of varying the wavelength of ultraviolet light provided by the ultraviolet source. 제 2항에 있어서, 자외선을 조사해서 내부 챔버로 통과시키기 위한 광학 소자를 상기 자외선 소스가 포함하는 장치.3. The apparatus of claim 2, wherein said ultraviolet source comprises an optical element for irradiating ultraviolet light and passing it through an inner chamber. 제 2항에 있어서, 자외선 램프, 수은 방전 램프, 자외선 레이저 중 하나를 상기 자외선 소스가 포함하는 장치.3. The apparatus of claim 2, wherein said ultraviolet source comprises one of an ultraviolet lamp, a mercury discharge lamp, and an ultraviolet laser. 공정챔버 내에 위치된 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 급속 열 공정챔버로서,A rapid thermal process chamber for processing semiconductor wafers located within a process chamber, 공정챔버 내에서 웨이퍼를 마주보는 제1 패인과, 공정챔버 외부에서 가열램프 어레이에 인접한 제2 패인과, 이 제1 패인과 제2 패인을 그 주변 단부에서 결합하여 그 사이에 내부 챔버를 제공하기 위한 창 측벽과, 제1 패인을 통해 내부 챔버에서 공정챔버의 내부로 연장하는 다수의 채널과, 내부 챔버와 공정가스 소스 사이를 통하게 하는 포트와, 내부 챔버를 마주보는 반사 표면을 포함하는 투명한 창과;Combining a first pane facing the wafer within the process chamber, a second pane adjacent the heating lamp array outside the process chamber, and combining the first and second panes at their peripheral ends to provide an internal chamber therebetween. A transparent window comprising a window sidewall for the window, a plurality of channels extending from the inner chamber into the process chamber through the first pane, a port through the inner chamber and the process gas source, and a reflective surface facing the inner chamber; ; 창을 통해 흐르는 공정 가스를 자외선으로 조사하기 위해 위치된 자외선 소스를 포함하는 빠른 열적 공정챔버.A rapid thermal process chamber comprising an ultraviolet source positioned to irradiate the process gas flowing through the window with ultraviolet light. 제 8항에 있어서, 자외선 소스가 자외선을 제1 및 제2 패인에 실질적으로 평행하게 조사하는 공정챔버.The process chamber of claim 8, wherein the ultraviolet source irradiates the ultraviolet light substantially parallel to the first and second panes. 제 9항에 있어서, 자외선 소스가 자외선을 내부 챔버로 조사해서, 내부 챔버에서 자외선이 반사 표면에서 다수의 다른 방향으로 반사되는 공정챔버.10. The process chamber of claim 9, wherein the ultraviolet source irradiates ultraviolet light to the inner chamber such that the ultraviolet light is reflected in a plurality of different directions at the reflective surface in the inner chamber. 제 8항에 있어서, 자외선 램프, 수은 방전 램프, 자외선 레이저 중 하나를 자외선 소스가 포함하는 공정챔버.The process chamber of claim 8, wherein the ultraviolet source comprises one of an ultraviolet lamp, a mercury discharge lamp, and an ultraviolet laser. 제 8항에 있어서, 자외선 소스에 의해 제공되는 자외선의 파장을 변화시킬 수 있는 제어기를 상기 자외선 소스가 포함하는 공정챔버.9. The process chamber of claim 8, wherein said ultraviolet source comprises a controller capable of varying the wavelength of ultraviolet light provided by the ultraviolet source. 반도체 공정챔버에서 반도체 웨이퍼를 처리하기 위한 방법으로서,A method for processing a semiconductor wafer in a semiconductor processing chamber, 프리커서 가스 종류의 가스 분기관으로의 유동을 제공하는 단계와;Providing flow to the gas branch of the precursor gas species; 가스 분기관 내의 프리커서 가스 종류를 자외선으로 조사하며, 상기 자외선은 프리커서 가스 종류와 반응하여 제품 가스 종류를 생성하는 단계와;Irradiating a kind of precursor gas in the gas branch pipe with ultraviolet rays, the ultraviolet rays reacting with the precursor gas kinds to produce a product gas kind; 제품 가스 종류를 분기관의 다수의 구멍을 통해 공정챔버의 웨이퍼로 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.Flowing product gas species through a plurality of holes in the branch pipe to a wafer in the process chamber. 제 13항에 있어서, 분기관의 반사 표면에서 자외선을 다중 반사시키는 것을 상기 빛을 조사하는 단계를 포함하는 방법.14. The method of claim 13, comprising irradiating the light with multiple reflections of ultraviolet light at the reflective surface of the branch tube. 제 13항에 있어서, 가스 분기관이 투명 창을 포함하고, 상기 방법은 가열 램프 어레이에서 상기 창을 통해 복사 에너지를 내어 웨이퍼를 가열하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 13, wherein the gas branch comprises a transparent window, and the method further comprises radiating radiant energy through the window in a heat lamp array to heat the wafer. 제 13항에 있어서, 상기 제품 가스 종류가 산화질소를 포함하는 방법.The method of claim 13, wherein the product gas species comprises nitrogen oxides. 제 13항에 있어서, 상기 제품 가스 종류가 오존을 포함하는 방법.The method of claim 13 wherein said product gas species comprises ozone. 제 13항에 있어서, 상기 제품 가스 종류가 원자 종류(atomic species)를 포함하는 방법.The method of claim 13, wherein the product gas species comprises atomic species. 제 13항에 있어서, 상기 조사의 제어에 의해 공정을 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.The method of claim 13, further comprising controlling the process by controlling the irradiation. 제 13항에 있어서, 상기 생성가스 종류가 약 1분 또는 그 이하의 반감기를 가지는 가스 종류를 포함하는 방법.The method of claim 13, wherein the product gas species comprises a gas species having a half life of about 1 minute or less. 반도체 공정챔버에서 공정을 제어하기 위한 방법으로서,A method for controlling a process in a semiconductor process chamber, 가스 분기관의 내부 챔버로 제1 가스를 흐르게 하고, 분기관의 구멍을 통해 공정 챔버의 반도체 웨이퍼로 흐르게 하는 단계와;Flowing a first gas into the inner chamber of the gas branch and through the holes of the branch to the semiconductor wafer of the process chamber; 가스 분기관 내에서 제1 가스를 자외선으로 조사하기 위해 자외선 소스를 제어하며, 자외선이 제1 가스와 반응해서 비이온성 종류를 포함하는 제2 가스를 생성하는 단계와;Controlling an ultraviolet source to irradiate the first gas with ultraviolet light in the gas branch, wherein the ultraviolet light reacts with the first gas to produce a second gas comprising a nonionic species; 상기 제2 가스를 구멍을 통해 반도체 웨이퍼로 흐르게 하는 단계를 포함하는 방법.Flowing the second gas through the aperture to the semiconductor wafer. 제 21항에 있어서, 가스 분기관 내에서 제1 가스를 조사하는 것을 멈추기 위해, 자외선 소스를 제어함으로써 제2 가스의 유동을 정지시키는 단계를 더 포함하는 방법.22. The method of claim 21, further comprising stopping the flow of the second gas by controlling the ultraviolet source to stop irradiating the first gas in the gas branch. 제 21항에 있어서, 상기 제 1 가스의 조사단계는 내부 챔버를 마주보는 반사 표면에서 자외선을 반사시키는 단계를 포함하는 방법.22. The method of claim 21, wherein irradiating the first gas comprises reflecting ultraviolet light at a reflective surface facing the inner chamber. 제 21항에 있어서, 상기 비이온성 종류가 원자 종류를 포함하는 방법.The method of claim 21 wherein the nonionic species comprises an atomic species. 제 21항에 있어서, 가스 분기관을 통해 웨이퍼 상에 복사 에너지를 가함으로써 웨이퍼를 가열하는 단계를 더 포함하는 방법.22. The method of claim 21, further comprising heating the wafer by applying radiant energy on the wafer through a gas branch.
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